專利名稱：用于混凝土的含有聚氨酯泡沫的砂漿及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于混凝土的主要由聚氨酯泡沫和廢棄合成樹脂組成的砂漿及 其制造方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于混凝土的主要由聚氨酯泡沫組成的砂漿及其 制造方法，其中用作家用電器保溫材料(insulating material)和用于建筑的面板的聚氨 酯泡沫和聚苯乙烯泡沫不被丟棄，而是通過在公寓或房屋的暖炕(ondol)地板建造中將聚 氨酯泡沫和聚苯乙烯泡沫與混凝土混合的方式循環(huán)利用。因此，可以獲得輕質的結構，優(yōu)越 的隔音效果和隔熱(heat insulation)效果，并且在構造部件中阻止裂縫產生。另外，簡化 了建筑工程并提高了經濟效率。
背景技術：
當考慮到使用進口原材料時，假定通過使用以昂貴成本進口的原材料制造的聚氨 酯泡沫的生產量約為450到500千噸/年。聚氨酯泡沫在不同領域用于不同目的。例如， 聚氨酯泡沫在包括電冰箱的家用電器或建筑嵌板中用作保溫材料。然而，使用過的聚氨酯 泡沫不易處理，回收或焚化主要被用來處理使用過的聚氨酯泡沫。通常，由于聚氨酯泡沫是熱固性樹脂，聚氨酯泡沫不通過加熱熔化且聚氨酯泡沫 的再循環(huán)不是輕易可完成的。另外，即使在聚氨酯泡沫焚化后，聚氨酯分子中的氮和芳環(huán)可 能殘留。同樣，對于用作保溫材料的聚氨酯泡沫，作為發(fā)泡劑的氟利昂(CFC)在焚化后殘留 在聚氨酯泡沫中。包含在聚氨酯中的氮產生二氧化氮，由此引起環(huán)境污染。另外，氮產生氟 (the nitrogen generates fluorine)，導致難以通過焚化處理聚氨酯。更進一步，因為聚 氨酯泡沫表現(xiàn)為低密度，聚氨酯泡沫的回收是不容易的，并且因為聚氨酯泡沫是難溶材料， 很少允許回收聚氨酯泡沫。因此，需要開發(fā)能夠有效再循環(huán)廢棄聚氨酯泡沫的技術。在這方面，本發(fā)明的申請人已提交一種通過混合水泥、砂子和水與擠壓的聚氨酯 泡沫來制造聚氨酯泡沫混凝土的方法，正如韓國專利登記號第391558號所呈現(xiàn)的。然而， 在上述技術中必須使用砂子，因此增加了用于建筑的砂子的量，由此導致天然砂的短缺。因 此，需要呈現(xiàn)上述效果且不使用砂子的聚氨酯泡沫混凝土。

發(fā)明內容
技術問題本發(fā)明用以解決存在于現(xiàn)有技術中的上述問題，且本發(fā)明的一個目的是提供用于 混凝土的、主要由在使用后未被丟棄的、而是在建造公寓或房屋的地板時作為建筑材料再 循環(huán)的聚氨酯泡沫和廢棄合成樹脂組成的砂漿。因此，建筑部件具有低重量，優(yōu)越的隔音效 果和隔熱效果，阻止了裂縫產生，簡化了建筑工作，并提高了經濟效益。技術方案通過提供用于混凝土的主要由聚氨酯泡沫組成的砂漿及其制造方法來實現(xiàn)本發(fā) 明前述和/或其它方面，該方法包括以下步驟通過收集，粉碎和混合廢棄聚氨酯泡沫和廢棄聚苯乙烯泡沫形成聚氨酯泡沫(Si)；向獲得的聚氨酯泡沫添加摻加劑(S2)；和將水泥與通過上述步驟獲得的材料混合(S3)。廢棄聚氨酯泡沫和廢棄聚苯乙烯泡沫優(yōu)選被粉碎成2至IOmm的尺寸，且粉碎的聚 苯乙烯泡沫和粉碎的廢棄聚苯乙烯泡沫優(yōu)選以5-7 1-3的重量比混合。另外，摻加劑防止混凝土材料彼此分離并作為增塑劑。摻加劑優(yōu)選包括水溶性纖 維素醚基灰粉作為主成分。另外，在步驟2和3中，砂漿優(yōu)選包括60_80體積％的輕質聚氨酯泡沫，1_4體積％ 的摻加劑和16-40體積％的水泥。如果聚氨酯泡沫含量小于60體積％，水泥的量相對增加， 因此經濟效率降低。同時，如果聚氨酯泡沫含量大于80體積％，混凝土的強度太低以致不 能呈現(xiàn)出混凝土性質。因此，優(yōu)選上述范圍的聚氨酯泡沫含量。另外，在上述的范圍內，摻 加劑防止材料彼此分離并作為增塑劑。如果水泥含量小于16體積％，混凝土的抗壓強度顯 著降低。如果水泥含量大于40體積％，輕質聚氨酯泡沫的量相對減少，結果混凝土作為可 供選擇的混凝土不能提供期望的效果。與摻加劑和水泥混合的輕質聚氨酯泡沫在使用時以傳統(tǒng)的方案與水混合以形成 聚氨酯泡沫混凝土。另外，本發(fā)明提供一種用于混凝土的主要由聚氨酯泡沫組成的砂漿，其中包括60 至80體積％的、通過將粉碎至2至8mm尺寸的廢棄聚氨酯泡沫和廢棄聚苯乙烯泡沫以 5-7 1-5的重量比混合獲得的輕質聚氨酯泡沫，1至4體積％的防止材料分離并作為增塑 劑的摻加劑，和19至40體積％的水泥。如上所述，本發(fā)明提供了一種通過回收由通常被焚化的廢棄家用電器和建筑嵌板 制得的廢棄聚氨酯泡沫制造建筑用保溫混凝土材料的方法，以及由該方法制備的聚氨酯泡 沫混凝土。有益效果如上所述，通過再循環(huán)將包括在廢棄電冰箱和廢棄建筑嵌板中的廢棄聚氨酯泡沫 作為建筑用保溫混凝土材料，使用根據(jù)本發(fā)明的砂漿的輕質保溫聚氨酯泡沫混凝土在建筑 和土木工程領域中可用作輕質保溫混凝土。如此，在資源再循環(huán)方面，提高了經濟效率。換句話說，使用本發(fā)明的砂漿的輕質保溫聚氨酯泡沫混凝土，特別是粉碎的作為 保溫材料的高質量聚氨酯，以預定的比例與廢棄聚苯乙烯泡沫混合以改善聲吸收效果，防 止裂縫產生，和提高混凝土的隔熱性能和強度。另外，由本發(fā)明的申請人開發(fā)的PPS摻加 劑添加到混凝土中以防止混凝土材料彼此分離并改善增塑性能。因此，材料分散、建造的建 筑物的表面中的泡沫分散、在緊湊尺寸的掛車型混合器的運行中對周圍結構例如墻面石膏 板、門框和框架(chassis)產生破壞以及由當前的混凝土泡沫的施工方案引起的混合物的 均相組合均被最小化。另外，輕質保溫聚氨酯泡沫混凝土表現(xiàn)出優(yōu)越的效果，而未使用在供 給方面存在問題的砂子，因此提高了經濟效率。因此，根據(jù)本發(fā)明的砂漿可作為用于公寓和房屋暖炕的地板，屋頂保溫混凝土，停 車場的底部和地下室的底部的材料應用于建筑工作中。另外，砂漿應用于土木工程領域的 結構中用作隧道灌漿，防止下沉的回填，冬播(winter-sowing)保護，明管的隔熱和腐蝕防 護及振動和沖擊吸收材料。
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實現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式以下，將參考附圖
詳細描述本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案。近來，混凝土泡沫，膨脹混凝土，膨脹混凝土泡沫，纖維混合膨脹混凝土，EVA (乙 烯-醋酸乙烯酯)膨脹混凝土泡沫，BST(浙青表面處理)膨脹混凝土泡沫，和聚氨酯殼膨 脹混凝土在公寓或房屋建筑中用作保溫地板。其中，膨脹混凝土因為方便的原因已被廣泛 使用在建筑中。然而，膨脹混凝土有一個問題，即它在保溫層中產生裂縫。為了解決上述問題，已添加多種添加劑到膨脹混凝土中，但添加劑并沒有有效地 排除裂縫。當前，即使比膨脹混凝土更優(yōu)選使用混凝土泡沫，但由于保溫產品交易在管理建 筑工地和混凝土泡沫產品時是不適當?shù)模炷僚菽诮ㄖさ刂惺遣蝗菀妆唤邮艿?。本發(fā)明提供一種能夠制造用于地板/墻的保溫磚的輕質混凝土的砂漿，其在商業(yè) 價值及和易性(workability)方面在實踐中是完美的。為此，根據(jù)本發(fā)明，再循環(huán)由廢棄家用電器尤其是廢棄電冰箱或建筑嵌板產生的 廢棄聚氨酯泡沫以用作建筑材料。另外，如果廢棄聚氨酯泡沫用作建筑材料，人們已經期待 開發(fā)能夠提供多種優(yōu)點(包括輕質，優(yōu)越的吸聲，優(yōu)越的隔熱和和易性)的保溫混凝土。因 此，本發(fā)明已經實現(xiàn)通過再循環(huán)廢棄聚氨酯泡沫制造輕質保溫聚氨酯泡沫混凝土，這樣聚 氨酯泡沫混凝土用于公寓房屋中的地板，干嵌板和磚。特別地，本發(fā)明提供一種制造聚氨酯 泡沫混凝土的方法和砂漿，該混凝土不包含在供求方面存在問題的、并導致建筑工地中供 給問題的砂子。示例性的實施方案根據(jù)本發(fā)明，首先，收集由廢棄家用電器或建筑嵌板產生的廢棄聚氨酯泡沫并粉 碎成約1至IOmm的尺寸。同樣地，收集廢棄聚苯乙烯(聚苯乙烯泡沫)并粉碎成約1至 IOmm的尺寸。粉碎的聚氨酯泡沫和聚苯乙烯泡沫以7 3的重量比互相混合以形成輕質聚 氨酯泡沫。輕質聚氨酯泡沫，摻加劑和水泥以下面表1所示的比例相互混合，隨后以合適的 比例與水混合。表 1[表 1][表](單位體積比) 摻加劑通常被用以向混凝土的特性施加影響，例如和易性，泌水(bleeding)，養(yǎng)護 時間，抗壓強度，長度變化，中和，凍融過程和對于化學物質的腐蝕的熱可靠性。另外，摻加 劑用于抑制水化熱。根據(jù)本發(fā)明的摻加劑包括主要由水溶性纖維素醚組成的灰粉。水泥從 滿足KSL 5201的產品中選擇，并適合于KSF 2526，其在水泥制造后具有小于兩個月齡期的 產品中選擇。另外，選擇使用對混凝土無害的混合水。根據(jù)包括KSL 5105，KSL 5207，KSL 5104，KSF 2451，KSL 9016，KSF2451，KSF 2424，KSF 2810等的標準，測量使用通過上述工藝制造的砂漿得到的混凝土的物理性能。表2顯示了根據(jù)本發(fā)明的混凝土與相關技術的混合物相比的物理性能?；炷敛牧贤ㄟ^混凝土混合器在建筑工地的場地上混合，且使用特別開發(fā)的泵將 混合的輕質保溫聚氨酯泡沫混凝土從混合區(qū)輸送到澆灌區(qū)(pouring area)，如此能夠防止 材料彼此分離。在混凝土使用中，如果通過擠壓泵把混凝土的輸送的材料施加到建筑部件 上，材料通過使用專門的設備均勻地鋪開，隨后通過棒攤平混凝土的外圍。在輸送或澆灌輕 質保溫聚氨酯泡沫混凝土的過程中，如果材料過度地彼此分離，則再次混合混凝土使混凝 土能夠均勻地混合。另外，阻止外來的物質引入混凝土，且在外來物質可能吸附其上的混凝 土的區(qū)域用水弄濕。當混凝土施工通過至少兩階段操作時，在前面階段的混凝土硬化之前 澆灌后面階段的混凝土，這樣前面階段的混凝土與后面階段的混凝土整合。在混凝土被澆灌后，必須養(yǎng)護混凝土以防止溫度的突然變化。另外，必須固化混凝 土以防止施加于混凝土上的振動，沖擊和過載。在夏季，在低于30°C的溫度下養(yǎng)護時間至少為3天，在冬季，在高于1°C的溫度下 為至少4至5天。根據(jù)本發(fā)明的養(yǎng)護過程與常規(guī)混凝土的養(yǎng)護過程類似。結果和評論表2呈現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的實施方案制造聚氨酯泡沫混凝土的養(yǎng)護特性的測量結果。表2[表 2][表]
6 如表2所示，使用本發(fā)明的砂漿的聚氨酯泡沫混凝土的比重為0. 4至2. 0而普通 水泥混凝土的比重為2. 3至2. 4。由此，混凝土的載量降低至普通混凝土載量的一半或三分 之一以下，由此降低建筑成本。另外，取決于混凝土的組合，混凝土的強度在11至200kgf/ cm2的范圍內自由地變化。本發(fā)明的混凝土的熱導率為0. 08至1. 2kcal/m2h°C，相當于普通 混凝土(1. 4kcal/m2h°C )的一半至三分之一，由此改善隔熱效果。另外，本發(fā)明的混凝土由 于砂漿的緣故，具有優(yōu)越的粘合性能并形成勻質混合物，由此防止裂縫和分層。這樣的效果 幾乎與通過韓國專利登記號第391558號獲得的效果一致(其已由申請人提交)且未添加 砂子能夠實現(xiàn)該效果。另外，由于使用本發(fā)明的砂漿的聚氨酯泡沫混凝土與其它類型的混凝土相比具有 非常優(yōu)越的防潮性質，結露，霉菌和細菌對混凝土不起作用。本發(fā)明的混凝土與其它類型的 輕質保溫混凝土相比具有最優(yōu)越的聲吸收性能。另外，不存在收縮并阻止了混凝土中由膨 脹/收縮引起的裂縫的發(fā)生。因為混凝土能夠在3至4天的短硬化時間內硬化，能夠縮短 建筑時間并能夠容易地執(zhí)行隨后的工序。另外，因為本發(fā)明的混凝土相比其它類型的混凝 土具有優(yōu)越的抗凍融性能，防止了結露和冬播(winter-sowing)。由于本發(fā)明的混凝土具有 優(yōu)越的沖擊能吸收能力，通過振動能的吸收提高了防震性能。盡管已顯示和描述了本發(fā)明的少數(shù)實施方案，應當意識到，在不背離發(fā)明的原則 和精神以及在不背離權利要求和它們的等同表述中限定了本發(fā)明的范圍的情況下，本領域 技術人員可以對這些實施方案實現(xiàn)變化。
權利要求
制造用于混凝土的砂漿的方法，該方法包括以下步驟分別將廢棄聚氨酯泡沫和廢棄聚苯乙烯泡沫粉碎成1至10mm的尺寸；以5 7∶1 3的重量比將所述的廢棄聚氨酯泡沫與所述的廢棄聚苯乙烯泡沫混合以形成聚氨酯泡沫，和向所述的聚氨酯泡沫中添加主要由水溶性纖維素醚組成并作為摻加劑的灰粉，其中所述砂漿包括60 80體積％的所述聚氨酯泡沫，1 4體積％的所述摻加劑和19 40體積％的水泥。
2.用于混凝土的砂漿，所述砂漿包括60至80%的聚氨酯泡沫，該聚氨酯泡沫通過如下方式獲得將廢棄聚氨酯泡沫和廢棄聚苯乙烯泡沫粉碎成I-IOmm尺寸并隨后將所述廢棄聚氨酯 泡沫與所述廢棄聚苯乙烯泡沫以5-7 1-3的重量比混合；1至4%的灰粉，該灰粉主要由水溶性纖維素醚組成并作為摻加劑；和19至40%的水
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于混凝土的主要由聚氨酯泡沫組成的砂漿及其制造方法，其中用作家用電器的保溫材料和預鑄嵌板的聚氨酯泡沫和聚苯乙烯泡沫不被丟棄，而是被再循環(huán)，以此在公寓地板或房屋暖炕的建筑中將聚氨酯泡沫和聚苯乙烯泡沫與混凝土混合。能夠獲得低重量結構，優(yōu)越的吸聲效果和隔熱效果，且阻止在建筑部件中產生裂縫。簡化了建筑工作，且提高了經濟效率。使用粉碎器將收集的廢棄聚氨酯泡沫和廢棄聚苯乙烯泡沫粉碎成1至10mm的尺寸。粉碎的聚氨酯泡沫和聚苯乙烯泡沫彼此混合以形成聚氨酯泡沫。向聚氨酯泡沫中添加摻加劑，隨后使用混合器和攪拌車將水泥和水與聚氨酯泡沫以預定的比例混合以形成輕質保溫聚氨酯泡沫混凝土砂漿。輕質保溫聚氨酯泡沫混凝土砂漿被制得并從混合區(qū)傳送到建筑部分，使得阻止混凝土材料彼此分離。使用擠壓設備和液壓轉移設備灌注混凝土，隨后養(yǎng)護達預定的養(yǎng)護時間以防止溫度上的突然變化。
文檔編號C04B28/00GK101918336SQ200780102181
公開日2010年12月15日 申請日期2007年11月9日 優(yōu)先權日2007年11月9日
發(fā)明者申順玉 申請人:申順玉